Akari: Lebenswandel der Sterne in neuem Licht
© NASA (Ausschnitt)
Akari | Akaris Aufgabe gleicht der des 1983 gestarteten Iras-Satelliten: Der gesamte Himmel soll in verschiedenen Wellenlängen kartiert werden. Dabei ist das Teleskop mit 1,7 bis 180 Mikrometern für einen relativ großen Teil des infraroten Lichtes empfindlich. Das unterscheidet Akari vom 2003 gestarteten Spitzer-Teleskop, das nur einen etwas kleineren Teil des Spektrums wahrnimmt. Auch ist Spitzer nicht für eine vollständige Durchmusterung des Himmels geeignet, denn sein Blickwinkel ist so eingeschränkt, dass das Teleskop im Laufe seiner Lebenszeit nur einen Bruchteil der nötigen Bilder machen könnte.
Akari, ursprünglich Astro-F genannt, wurde im Februar 2006 vom Uchinura-Weltraumzentrum aus in den Orbit geschossen. Akaris Hauptspiegel wiegt nur elf Kilogramm und besteht aus goldbedampften Siliziumkarbid. Das Teleskop muss fortwährend auf sechs Grad über dem absoluten Nullpunkt gekühlt werden, um die Aufnahmen in 13 Kanälen nicht durch die eigene Wärmestrahlung zu stören.
Infrarotes Licht ist deshalb interessant für Astronomen, weil es Aufschlüsse über die aktivsten Regionen unseres Universums gewährt. Wo interstellarer Staub alles Licht verschluckt, wird es als infrarote Strahlung wieder freigesetzt und verrät auf diese Weise viel über Sternentstehung und -entwicklung.
Akari, ursprünglich Astro-F genannt, wurde im Februar 2006 vom Uchinura-Weltraumzentrum aus in den Orbit geschossen. Akaris Hauptspiegel wiegt nur elf Kilogramm und besteht aus goldbedampften Siliziumkarbid. Das Teleskop muss fortwährend auf sechs Grad über dem absoluten Nullpunkt gekühlt werden, um die Aufnahmen in 13 Kanälen nicht durch die eigene Wärmestrahlung zu stören.
Infrarotes Licht ist deshalb interessant für Astronomen, weil es Aufschlüsse über die aktivsten Regionen unseres Universums gewährt. Wo interstellarer Staub alles Licht verschluckt, wird es als infrarote Strahlung wieder freigesetzt und verrät auf diese Weise viel über Sternentstehung und -entwicklung.
© JAXA (Ausschnitt)
Sternentstehung | Der etwa 6500 Lichtjahre entfernte Nebel im Sternbild Füchschen ist die Geburtsstätte neuer Sterne. Astronomen gehen davon aus, dass Supernovae dichte Molekülwolken wie diese durch ihre Druckwellen zum Klumpen bringen und damit die Keime neuer Sterne schaffen. Die Messungen Akaris belegen, dass ein solcher Zyklus über drei Sterngenerationen hinweg im Füchschen im Gange ist. Die grünen Punkte markieren die Stellen, an denen aktuell ein neuer Stern entsteht.
Für dieses Bild wurden Messungen in drei Wellenlängen als blau (neun Mikrometer), grün (elf Mikrometer) und rot (achtzehn Mikrometer) zusammengesetzt. Die Kantenlänge des Ausschnitts entspricht etwa der Distanz von elf Lichtjahren.
Für dieses Bild wurden Messungen in drei Wellenlängen als blau (neun Mikrometer), grün (elf Mikrometer) und rot (achtzehn Mikrometer) zusammengesetzt. Die Kantenlänge des Ausschnitts entspricht etwa der Distanz von elf Lichtjahren.
© JAXA (Ausschnitt)
Drei Sternengenerationen | Zoomt man auf etwa 120 Lichtjahre Kantenlänge heraus, wird klarer, warum Astronomen von drei Sterngenerationen sprechen: Am hellsten strahlt die stellare Kinderkrippe, die im letzten Bild in Nahaufnahme zu sehen war. Sie grenzt an ein sehr dunkles Gebiet im Zentrum, in dem einst ein "Großvater-Stern" brannte, dessen Druckwelle beim Ableben die neue Sternentstehung in Gang setzte. Umgeben werden diese Zeugnisse der kosmischen Evolution von Infrarotsternen im besten Alter, die auf dem Bild als einfache weiße Punkte erscheinen.
© JAXA (Ausschnitt)
Infrarote Supernova | Bisher war es nicht gelungen, die Überreste von Supernovae im infraroten Teil des Spektrums zu erkennen. Akaris Kamera für nahes und mittleres Infrarot glückte jetzt jedoch eine bekannte Supernova in der Kleinen Magellanschen Wolke, einer kleinen Nachbargalaxie der Milchstraße, abzubilden.
Das Verhältnis verschiedener Wellenlängen der Wärmestrahlung gibt Anhaltspunkte über Druckwelle der Supernova, was wiederum auf die Masse des explodierten Sterns schließen lässt. Diese 200 000 Lichtjahre entfernten Sterntrümmer müssen demnach die Überreste einer sehr massereichen Sonne gewesen sein. Auf solche Weise geben Infrarot-Messungen neue Aufschlüsse über längst bekannte Phänomene.
Das Verhältnis verschiedener Wellenlängen der Wärmestrahlung gibt Anhaltspunkte über Druckwelle der Supernova, was wiederum auf die Masse des explodierten Sterns schließen lässt. Diese 200 000 Lichtjahre entfernten Sterntrümmer müssen demnach die Überreste einer sehr massereichen Sonne gewesen sein. Auf solche Weise geben Infrarot-Messungen neue Aufschlüsse über längst bekannte Phänomene.
© JAXA (Ausschnitt)
Rote Riesen | Dieser Sternhaufen im Sternbild Tukan, das ebenfalls in der Kleinen Magellanschen Wolke beheimatet ist, hat die meisten Supernovae schon hinter sich. Die massiven Sterne sind längst ausgebrannt, jetzt dominieren die "Roten Riesen".
Rote Riesen sind ursprünglich Sterne von der Masse unserer Sonne, die jedoch ihren Wasserstoff als Brennmaterial schon aufgebraucht haben. Sie blähen sich auf, während sie in immer schnellerer Folge schwerere Elemente verbrennen. Bevor sie schließlich kollabieren, um danach ihr Leben beschaulich als Weiße Zwerge zu beenden, stoßen sie etwa vierzig Prozent ihrer Masse ab. Bisher war das nur Theorie, konnte jedoch nun durch die Bilder Akaris direkt bestätigt werden.
Masseverlust wird vor allem von Roten Riesen im Endstadium erwartet. Der markierte Stern unten links verliert jedoch Masse, obwohl sein Licht ihn als jungen Roten Riesen identifiziert. Da andere Rote Riesen in seinem Alter keine Masse verlieren, vermuten Astronomen, dass die stellare Entwicklungsgeschichte möglicherweise wechselhafter ist als bisher angenommen.
Rote Riesen sind ursprünglich Sterne von der Masse unserer Sonne, die jedoch ihren Wasserstoff als Brennmaterial schon aufgebraucht haben. Sie blähen sich auf, während sie in immer schnellerer Folge schwerere Elemente verbrennen. Bevor sie schließlich kollabieren, um danach ihr Leben beschaulich als Weiße Zwerge zu beenden, stoßen sie etwa vierzig Prozent ihrer Masse ab. Bisher war das nur Theorie, konnte jedoch nun durch die Bilder Akaris direkt bestätigt werden.
Masseverlust wird vor allem von Roten Riesen im Endstadium erwartet. Der markierte Stern unten links verliert jedoch Masse, obwohl sein Licht ihn als jungen Roten Riesen identifiziert. Da andere Rote Riesen in seinem Alter keine Masse verlieren, vermuten Astronomen, dass die stellare Entwicklungsgeschichte möglicherweise wechselhafter ist als bisher angenommen.
© JAXA (Ausschnitt)
Aktive Galaxien | In den hier abgebildeten Galaxien entstehen zum Teil noch Sterne. Das Licht solcher Galaxien ist ohnehin vornehmlich infrarot, weil die jungen, heißen Sterne das umliegende Gas aufheizen, das diese Wärme wieder abstrahlt. Durch die Expansion des Universum wird das Licht entfernter Galaxien jedoch noch weiter rotverschoben. Da Akari diesen Teil des Spektrums abdeckt, kann das Teleskop dazu genutzt werden, die Zahl aktiver Galaxien genauer abzuschätzen.
Dieses Bild zeigt einen Ausschnitt des Himmels von etwa zehn Bogenminuten im Quadrat. Zum Vergleich: Der Vollmond hat von der Erde aus betrachtet im Schnitt einen Durchmesser von dreißig Bogenminuten.
Dieses Bild zeigt einen Ausschnitt des Himmels von etwa zehn Bogenminuten im Quadrat. Zum Vergleich: Der Vollmond hat von der Erde aus betrachtet im Schnitt einen Durchmesser von dreißig Bogenminuten.
© JAXA (Ausschnitt)
Galaxie mit Schwarzem Loch | Akaris Instrumente haben auch die äußerst hell strahlende Galaxie UGC05101 im Sternbild Großer Bär vermessen. Die Galaxie strahlt allein im Infraroten etwa eine Trillion mal so viel Energie ab wie unsere Sonne. Astronomen vermuten ein Schwarzes Loch mit mehr als einer Million Sonnenmassen im Zentrum der Galaxie. Aber eine dichte Staub- und Gaswolke verwehrt den Teleskopen den Einblick. Mit Akari ließ sich immerhin die Zusammensetzung des Staubs aus Wassereis, Kohlenmonoxid und Silikat bestimmen. Die extrem hohe Leuchtkraft und die Temperatur des Gases von über fünfhundert Grad Celsius führen die Forscher auf die Rotationsgeschwindigkeit von Staub und Gas zurück, die deutlich ansteigt, bevor beide im Schwarzen Loch verschwinden.
Die hier gezeigte schematische Darstellung von UGC05101 beruht auf den Erkenntnissen, die die Wissenschaftler aus diesen und anderen Messungen gewonnen haben.
Die hier gezeigte schematische Darstellung von UGC05101 beruht auf den Erkenntnissen, die die Wissenschaftler aus diesen und anderen Messungen gewonnen haben.
Die jetzt freigegebenen Bilder des 2006 gestarteten japanischen Infrarot-Weltraumteleskops Akari (japanisch für "Licht") zeigen das Werden und Vergehen ganzer Generationen von Sternen über die volle Bandbreite infraroter Strahlung. Damit ergänzt Akari das Bild, das Astronomen durch das Spitzer-Teleskop gewonnen haben.
Schreiben Sie uns!
Beitrag schreiben